局所構造歪みを導入した鉛フリー圧電セラミックスの構造評価と物性制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560675
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 柿本 健一 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40335089)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 環境材料 / セラミックス / 電子・電気材料 / 誘電体物性 / 圧電体

研究概要

圧電セラミックスの鉛フリー化が求められており、その有力候補材料であるニオブ酸リチウムナトリウムカリウム(LNKN)固溶体セラミックスの優れた圧電特性の起源に注目が集まっており、本研究では、この起源を調査した。その結果、優れた圧電特性にはセラミックス中の内部構造歪みが直接関わっており、この内部構造歪みの導入が鉛フリー圧電セラミックスの新たな物性制御の材料設計法として活かせるとの結論に達した。

研究成果

• [雑誌論文] Dielectric and Piezoelectric Properties of Mn-Doped K_<0.5>Na_<0.5>NbO_3 Single Crystals Grown by Flux method (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Inagaki, K. Kakimoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express Vol. 1 ページ: 061602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sintering and Dielectric Property of (K_<1-x>Na_x)Ba_2Nb_5O_<15> Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, H. Kato, T. Yoshifuji, H. Ohsato
  • 雑誌名: Ferroelectrics Vol. 368 ページ: 179-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of KNbO_3 Piezoelectric Ceramics using Citrate Precursors (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, T. Ito, H. Ohsato
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys Vol. 47, No. 9 ページ: 7669-7672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material Design of Alkaline Niobate Piezoelectric Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto
  • 雑誌名: Key Eng. Mater Vol. 368-372 ページ: 1879-1882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Processing of Piezoelectric (Li, Na, K)NbO_3 Porous Ceramics and (Li, Na, K)NbO_3/KNbO_3 Composite (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, T. Imura, Y. Fukui, M. Kuno, K. Yamagiwa, T. Mitsuoka, K. Ohbayashi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phy Vol. 46, No. 10B ページ: 7089-7093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of (Na, K)-excess Precursor Solutions on Alkoxy-derived (Na, K)NbO_3 Powders and Thin Films (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, H. Hayashi, K. Kakimoto, H. Ohsato, T, Iijima
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys Vol. 46, No. 10B ページ: 6964-6970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Dependence on the Structure, Property of Li_<0.06>(Na_<0.5>K_<0.5>)_<0.94>NbO_3 Piezoceramics (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, K. Higashide, T. Hotta, H. Ohsato
  • 雑誌名: Ceram. Eng. & Sci. Proc Vol. 28, No. 8 ページ: 25-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densification of Tungsten-Bronze KBa_2Nb_5O_<15> Lead-Free Piezoceramics (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, Y. Yoshifuji, H. Ohsato
  • 雑誌名: J. Eur. Ceram. Soc. Vol.27, No.13-15 ページ: 4111-4114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Dependence on the Piezoelectric Property of (1-x)(Na0.5K0.5)NbO3-xLiNbO3 Ceramics (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Higashide, K. Kakimoto, H. Ohsato
  • 雑誌名: J. Eur. Ceram. Soc. Vol. 27, No. 13-15 ページ: 4107-4110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Pt Bottom Electrode Layers, Thermal Process on Crystallinity of Alkoxy-Derived (Na, K)NbO_3 Thin Films (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, K. Kakimoto, H. Ohsato, T. Iijima
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phy Vol. 46, No. 3A ページ: 1094-1099
  • 査読あり
• [学会発表] Phase Transition, Structural Analysis of (Li, Na, K)NbO_3 Lead-free Piezoelectric Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, T. Hotta, H. Ohsato
  • 学会等名: 6^<th> Asian Meeting on Electroceramics
  • 発表場所: Tukuba
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] 液相法から出発するアルカリニオベート系無鉛圧電セラミックスの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柿本健一、伊藤健史、小久保貴文、田中清高、籠宮功
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Preparation and Electric Property of Lead-free KNbO_3 Piezoceramics Derived from Citrate Complex Precursor (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakimoto, T. Ito and H. Ohsato
  • 学会等名: 6^<th> Asian Meeting on Ferroelectrics
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] クエン酸塩前駆体を利用したKNbO_3圧電セラミックスの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柿本健一、伊藤健史、大里齊
  • 学会等名: 第25回強誘電体応用会議
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] 高温使用が可能な鉛フリー圧電セラミックスLNKNの材料研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柿本健一、大里齊
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-09-12
• [図書] 圧電材料の基礎と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柿本健一, 他
  • 総ページ数: 246
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 無鉛圧電セラミックス・デバイス (2008)
  • 著者名/発表者名: 柿本健一, 他
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: 養賢堂
• [産業財産権] 非公開 (2009)
  • 発明者名: 柿本健一, 他
  • 権利者名: 名古屋工業大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-60878
  • 出願年月日: 2009-03-13
• [産業財産権] 非公開 (2009)
  • 発明者名: 柿本健一, 他
  • 権利者名: 名古屋工業大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-58088
  • 出願年月日: 2009-03-11